頻方法。
[0061] 假設輸入到整流電路10的交流電壓的頻率為50Hz,即整流后輸入到PFC電路的 輸入電壓周期和輸入電流周期為l〇ms;輸入電壓的采樣頻率為18kHz,即輸入電壓瞬時值 Vin_dc/Vin_ac的更新頻率為18kHz;輸入電流的采樣頻率為42kHz,即輸入電流瞬時值Iin 的更新頻率為42kHz。
[0062] 這樣,在每個輸入電壓周期中,每個輸入電壓平均值計算的滑動窗口大小為180, 輸入電壓平均值Vin_mean即為180個電壓瞬時值的平均值,根據輸入電壓平均值Vin_mean 即可計算出輸入電壓有效值Vin_rms,即Vin_rms=sqrt(2)*n/4*Vin_mean~1.ll*Vin_ mean〇
[0063] 在每個輸入電流周期中,輸入電流平均值計算的滑動窗口大小為420,輸入電流平 均值Iin_mean即為420個電流瞬時值的平均值,根據輸入電流平均值Iin_mean即可計算 出輸入電流有效值Iin_rms,即Iin_rms=sqrt(2)*n/4*Iin_mean~1.ll*Iin_mean〇
[0064] 在計算出輸入電壓有效值Vin_rms和輸入電流有效值Iin_rms之后,即可根據輸 入電壓有效值Vin_rms,自動設定不同輸入電壓有效值下的電流限頻閾值Iin_thr,并且, 如果輸入電流有效值Iin_rms高于該電流限頻閾值Iin_thr,則逐漸降低壓縮機運行頻率, 例如可每1秒鐘將壓縮機的運行頻率降低1Hz,直到輸入電流有效值Iin_rms低于電流限頻 閾值Iin_thr。
[0065] 綜上所述,根據本發明實施例提出的變頻空調中功率因數校正PFC電路的輸入電 壓自適應的電流限頻方法,根據輸入電壓有效值Vin_rms獲取電流限頻閾值,并在輸入電 流有效值Iin_rms大于電流限頻閾值時,控制壓縮機降頻運行。由此,在輸入電流有效值 Iin_rms大于電流限頻閾值時控制壓縮機降頻運行,從而降低輸出功率,達到減小輸入電流 的目的,改善輸入電路的發熱狀況,并且,根據輸入電壓有效值Vin_rms自適應調整電流限 頻閾值,避免風機散熱性能下降導致的輸入電路發熱嚴重,進一步改善輸入電路的發熱狀 況,提高系統可靠性。
[0066] 為了執行上述實施例,本發明另一方面實施例還提出了一種變頻空調中功率因數 校正PFC電路的輸入電壓自適應的電流限頻裝置。
[0067] 圖5是根據本發明實施例的變頻空調中功率因數校正PFC電路的輸入電壓自適應 的電流限頻裝置的方框示意圖。如圖5所示,PFC電路20的輸出端連接的負載30為壓縮 機M,電流限頻裝置100包括:獲取單元101電流檢測器1011電壓檢測器1012電流計算器 1013電壓計算器1013和控制單元102。
[0068] 其中,獲取單元101用于獲取電壓有效值Vin_rms和電流有效值Iin_rms。根據本 發明的一個具體實施例,獲取單元101可包括電流檢測器1011、電壓檢測器1012、電流計算 器1013和電壓計算器1014,其中,電流檢測器1011用于檢測PFC電路20的輸入電流瞬時 值Iin;電壓檢測器1012用于檢測輸入電壓交流側瞬時值Vin_ac或輸入電壓直流側瞬時 值Vin_dc;電流計算器1013用于根據輸入電流瞬時值Iin計算輸入電流有效值Iin_rms, 電壓計算器1014用于根據輸入電壓交流側瞬時值Vin_ac或輸入電壓直流側瞬時值Vin_dc 計算輸入電壓有效值Vin_rms。
[0069] 也就是說,電流檢測器1011可檢測整流后的電流以獲取輸入電流瞬時值Iin。具 體地,電流檢測器1011可通過電阻采樣法檢測輸入電流瞬時值Iin。而電壓檢測器1012可 檢測整流后的電壓以獲取輸入電壓直流側瞬時值Vin_dc,或者檢測整流前的電壓以獲取輸 入電壓較流側瞬時值Vin_ac。具體地,電壓檢測器1012可通過分壓電阻法檢測輸入電壓直 流側瞬時值Vin_dc。
[0070] 具體地,電壓計算器1014可根據以下公式計算輸入電壓有效值Vin_rms:
[0071] Vin_rms=sqrt(2) *n/4*Vin_mean~1.ll*Vin_mean,
[0072] 其中,Vin_mean為輸入電壓平均值,Vin_mean=MEAN( |Vin_ac|)或者Vin_mean =MEAN(Vin_dc),其中| |表示求絕對值,MEAN表示平均值計算。
[0073] 同樣地,電流計算器1013可根據以下公式計算輸入電流有效值Iin_rms:
[0074] Iin_rms=sqrt(2) *11/4*1in_mean^ 1.ll*Iin_mean,
[0075] 其中,Iin_mean為輸入電流平均值,Iin_mean=MEAN(Iin),其中MEAN表示平均 值計算。
[0076] 控制單元102用于根據輸入電壓有效值Vin_rms獲取電流限頻閾值,并根據電流 有效值Iin_rms和電流限頻閾值對壓縮機進行控制,其中,在輸入電流有效值Iin_rms大于 電流限頻閾值時,控制壓縮機M降頻運行。
[0077] 具體而言,電流檢測器1011和電壓檢測器1012可實時檢測輸入電流瞬時值Iin 和輸入電壓直流側瞬時值Vin_dc/Vin_ac,之后,電流計算器1013和電壓計算器1013分別 計算輸入電流有效值Iin_rms和輸入電壓有效值Vin_rms,然后,控制單元102根據輸入輸 入電壓有效值Vin_rms自動設定不同輸入電壓有效值Vin_rms下的電流限頻閾值,當輸入 電流有效值Iin_rms高于電流限頻閾值時,控制單元102可逐漸降低壓縮機運行頻率,例 如可每隔預設時間將壓縮機運行頻率降低預設頻率,直到輸入電流有效值低于電流限頻閾 值。
[0078] 進一步地,根據本發明一個實施例,輸入電壓有效值Vin_rms與電流限頻閾值呈 正相關關系。也就是說,在額定電壓及以下范圍內,輸入電壓有效值Vin_rms越低,電流限 頻閾值越小。
[0079] 需要說明的是,對于采用交流風機進行散熱的三級空調系統,交流風機的轉速隨 著單相交流電源的電壓幅值的下降而降低,從而使得空調系統的散熱能力降低,由此,根據 輸入電壓有效值Vin_rms設定電流限頻閾值,即輸入電壓有效值Vin_rms越低,電流限頻閾 值也越低,可改善散熱能力降低而引起的輸入電路發熱嚴重的問題。
[0080] 根據本發明的一個實施例,可通過以下兩種方法獲取電流限頻閾值,具體地,控制 單元102可通過查表的方式或分段線性化的方式獲取電流限頻閾值。
[0081] 更具體地,當通過查表的方式獲取電流限頻閾值時,可將輸入電壓有效值Vin_rms 的電壓范圍劃分為N個區間,并按照電壓從低到高的順序將每個區間的電流限頻閾值依次 設置為Iin_thrl、Iin_thr2、…、Iin_thrN,其中,Iin_thrl<Iin_thr2 <?"<Iin_thrN〇
[0082] 舉例來說,如表1所示,可將輸入電壓有效值Vin_rms的電壓范圍劃分為5個區 間,輸入電壓有效值Vin_rms與電流限頻閾值之間可滿足以下表格關系:
[0083] 表 1
[0084]
[0085] 其中,Iin_thrl<Iin_thr2 <Iin_thr3 <Iin_thr4 <Iin_thr5。
[0086] 也就是說,當Vin_rms< 150V時,控制單元102設定電流限頻閾值為Iin_thrl; 當150V〈Vin_rms彡170V時,控制單元102設定電流限頻閾值為Iin_thr2 ;當170V〈Vin_ rms<190V時,控制單元102設定電流限頻閾值為Iin_thr3 ;當190V〈Vin_rms<210V時, 控制單元102設定電流限頻閾值為Iin_thr4 ;當Vin_rms>210V時,控制單元102設定電流 限頻閾值為Iin_thr5。
[0087] 其中,需要說明的是,每個電流限頻閾值均可根據不同輸入電壓下的發熱測試結 果設定,以保證每段電壓范圍內都不會發熱超標。
[0088] 應當理解的是,表1所示實施例僅為一個優選實施例,輸入電壓有效值Vin_rms與 電流限頻閾值之間的關系不限于表1的實施例,也可以為滿足其他的表格關系。
[0089] 更具體地,當通過分段線性化的方式獲取電流限頻閾值時,控制單元102將輸入 電壓有效值Vin_rms的電壓范圍劃分為N個區間,并在每個電壓區間分界點設置一個電流 限頻閾值,以及處于每個電壓區間的輸入電壓有效值對應的電流限頻閾值根據相鄰的兩個 電壓區間分界點對應的電流限頻閾值線性計算得到。
[0090] 也就是說,可將輸入電壓有效值Vin_rms的電壓范圍劃分為N個區間,每個電壓區 間分界點設置一個電流限頻閾值,當輸入電壓有效值Vin_rms等于多個電壓區間分界點中 的一個時,可設定電流限頻閾值為電壓區間分界點對應的電流限頻閾值,當輸入電壓有效 值Vin_rms為其他電壓點時,電流限頻閾值可根據相鄰的兩個電壓區間分界點對應的電流 限頻閾值并通過線性計算得到。
[0091] 舉例來說,可將輸入電壓有效值Vin_rms的電壓范圍劃分為5個區間,并設置4個 電壓區間分界點,即第一電壓區間分界點為150V,其對應第六電流限頻閾值為Iin_thr6 ; 第二電壓區間分界點為170V,其對應第七電流限頻閾值為Iin_thr7 ;第三電壓區間分界點 為190V,其對應第八電流限頻閾值為Iin_thr8 ;第四電壓區間分界點為210V,其對應第九 電流限頻閾值為Iin_thr9。
[0092]這樣,當輸入電壓有效值Vin_rms〈150V,相鄰的電壓區間分界點僅為第一電壓區 間分界點